5.21 MB - Caleffi

outubro 2005
24
A REGULAÇÃO
DAS INSTALAÇÕES
DE CHÃO RADIANTE

outubro 2005
24
A REGULAÇÃO
DAS INSTALAÇÕES
DE CHÃO RADIANTE
CALEFFI Lda
Componentes Hidrotérmicos
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Sumário
3 A regulação das instalações de chão radiante
4 As regulações dos anos setenta
Exemplo: Dimensionamento do circuito de injecção
8 As primeiras regulações para caldeiras murais
Necessidade ou não das regulações climáticas
Necessidade ou não dos circuitos anti-condensação
Soluções adoptadas
10 Novos produtos para a regulação do chão radiante
12 Grupos de ponto fixo com reguladores termostáticos
- Grupos de interior com válvula termostática
- Grupos de interior com misturadora termostática
- Grupos para SEPCOLL com misturadora termostática
18 Grupos de ponto fixo compensado com reguladores electrónicos
24 Grupos monobloco com regulação climática
- Grupos para instalação externa
- Grupos para instalação em caixa
28 Observações gerais
Regulações termostáticas
Regulações electrónicas com compensação
Regulações climáticas
Caudais das caldeiras/chão radiante
29 Notas conclusivas
30 Grupos de regulação térmica
- Grupos de regulação térmica de ponto fixo de caixa, série 162
- Grupos de regulação de ponto fixo para SEPCOLL, série 163
- Grupos de regulação térmica modulante de caixa, série 161
- Grupos de regulação térmica climática para central, série 152-153
34 Novos produtos Caleffi
- Colectores em material plástico especificos para chão radiante, série 671
- Sistema de controlo da temperatura via rádio para instalações de chão
radiante, série 740

A REGULAÇÃO DAS INSTALAÇÕES
DE CHÃO RADIANTE
Dedicamos este número da revista Hidráulica às
instalações de aquecimento por chão radiante.
Iremos focar em especial os seus sistemas de
regulação; sistemas que (como sabemos e como
também veremos de seguida) são um pouco
diferentes dos tradicionais, já que devem garantir
condições de funcionamento e de segurança mais
rigorosas. O desenvolvimento será subdividido em
quatro partes:
Na primeira, examinaremos as regulações dos anos
setenta e os vários problemas, em parte diferentes
dos actuais, que aquelas deveriam resolver.
Na segunda, consideraremos os critérios e as
escolhas que têm permitido criar regulações muito
compactas, que também podem ser utilizadas com
caldeiras murais.
Marco Doninelli, Mario Doninelli, Alberto Perini
Na terceira, examinaremos as regulações
principais (sempre para chão radiante) actualmente
disponíveis, propondo esquemas de base para uma
sua correcta utilização.
Na quarta parte, por fim, iremos propor notas e
observações inerentes à escolha destas regulações.
Para além disso, colocaremos em evidência, os
perigos ligados ao uso de tipos de distribuição
que não são capazes de fornecer ao chão
radiante o caudal pedido.
Não deve ser esquecido, de facto, que para uma
correcta regulação dos terminais (e, por isso, do
chão radiante) é necessário garantir aos mesmos
não só a temperatura correcta (do fluido), mas
também o caudal adequado.
3

Como sabemos, após as péssimas prestações dos
anos cinquenta, as instalações de aquecimento por
chão radiante foram redescobertas e reavaliadas
nos anos setenta.
Para a sua reavaliação contribuiu de modo decisivo
a implantação de novos sistemas de regulação
capazes de resolver aqueles que tinham sido os
inconvenientes mais graves dos anos cinquenta,
ou seja:
1. O sobreaquecimento dos locais
devido ao envio de água demasiado quente para
o chão radiante e ao calor considerável que se
pode acumular nos pavimentos, sendo que,
naquele tempo, não se colocava material isolante
debaixo da argamassa.
2. A segurança de funcionamento
que podia ser comprometida pelo bloqueio das
válvulas de regulação e, por isso, pelo consequente
possível envio ao chão radiante de água (a do
circuito da caldeira) a temperaturas demasiado
elevadas, capazes de causar sérios danos nos
pavimentos e nas paredes adjacentes a estes.
4
AS REGULAÇÕES
DOS ANOS SETENTA
3. Os limites funcionais da regulação
de facto, com os sistemas tradicionais (entre o
circuito de alta temperatura da caldeira e o de
baixa temperatura do chão radiante), as válvulas
de regulação podiam “trabalhar” apenas para um
segmento muito limitado do seu curso. O que as
tornava pouco precisas e expostas a oscilações
contínuas.
4. A condensação dos fumos
devida às baixas temperaturas de retorno do
fluido à caldeira e responsável, devido à sua
agressividade, por corrosões graves capazes
de causar perdas e também ruptura nas caldeiras.
Estes problemas, nos anos setenta, foram
resolvidos adoptando sistemas específicos de
regulação ditos de “injecção” (ver esquema
apresentado de seguida). Na prática, eram
sistemas construídos com válvulas de regulação
muito pequenas que “injectavam” o fluido quente
do circuito da caldeira no de baixa temperatura
do chão radiante. Com este engenhoso recurso,
as válvulas podiam “trabalhar”, desfrutando
por inteiro o seu curso e, assim, garantir um
funcionamento regular e sem oscilações.

As válvulas de regulação pequenas também
ofereciam mais segurança. De facto, no caso de
bloqueio, faziam passar (do circuito da caldeira ao
do chão radiante) apenas uma quantidade
limitada de fluido quente. E tal permitia minimizar,
ou até mesmo excluir, o perigo de enviar ao chão
radiante água a temperaturas demasiado elevadas.
Para evitar o mesmo perigo, também eram
utilizados termostatos de segurança que paravam
as bombas, quando eram superadas as temperaturas
máximas de exercício previstas (50-55°C).
Para proteger as caldeiras (que no retorno
necessitavam de temperaturas superiores a 60°C
mesmo para a validade dos seus Certificados de
Garantia), os sistemas de injecção eram geralmente
integrados com circuito anti-condensação.
As válvulas de retenção e de regulação,
devidamente posicionados e reguladas, serviam
para evitar circulações de parasitas e equilibrar
os vários circuitos entre eles.
Para distribuir o fluido ao chão radiante eram
utilizados colectores normais com válvulas e
detentores análogos aos usados para os
radiadores.
Ver, ou rever, como podem ser calculados e
balanceados os sistemas de regulação de
injecção pode ser útil por, pelo menos, dois
motivos: (1) acontece ainda, nas velhas
instalações, ser necessário reequilibrar o seu
sistema distributivo, (2) podem ser ainda
convenientemente utilizados em alguns casos,
por exemplo, em instalações centralizadas ou para
aquecer grandes superfícies.
5

6
Exemplo: Dimensionamento do circuito de injecção
Dimensionar o circuito de injecção abaixo apresentado,
considerando:
Q = 15.000 kcal/h (calor dispersão chão radiante)
Tp = 45°C (temperatura de projecto chão radiante)
G = 3.000 l/h (caudal do circuito de chão radiante)
Tc = 75°C (temperatura de ida água caldeira)
Tcr = 60°C (temperatura mínima de retorno à caldeira)
Circuito de distribuição chão radiante (segmentos
CD e HG)
ΔT = 15.000 / 3.000 = 5°C (salto térmico chão radiante)
Trc = 45 – 5 = 40°C (temperatura de retorno chão radiante)
O diâmetro deste circuito pode ser determinado com o
método das perdas de carga lineares constantes (ved 1°
“Handbook Caleffi”) supondo: r = 10 mm c.a./m. Com base
neste valor e no caudal de projecto (3.000 l/h) resulta:
Ø = 1 1/2” (diâmetro circuito chão radiante)
Circuito de injecção (segmentos BC e GF)
TBC = 75°C (temperatura de projecto segmento BC =
temperatura de ida caldeira)
TGF = 40°C (temperatura de projecto segmento GF =
temperatura de retorno circuito chão radiante)
ΔT = 75 – 40 = 35°C (salto térmico de projecto do
circuito de injecção)
Conhecida a quantidade de calor que deve ser fornecida
ao chão radiante (15.000 kcal/h), pode assim determinar-se
o caudal de projecto do circuito em questão:
GBC-GF = 15.000 / 35 = 429 l/h
O circuito de injecção tem segmentos muito curtos, por
isso o seu diâmetro pode ser determinado com perdas
de carga lineares constantes elevadas, por exemplo: r =
80-100 mm c.a./m. Com base nestes valores e no caudal
de projecto (429 l/h) resulta:
Ø = 1/2” (diâmetro circuito de injecção)

By-pass chão radiante (segmentos CG)
O caudal máximo deste by-pass obtém-se com a válvula
de injecção fechada e pode ser assumida igual ao do
circuito de chão radiante:
GCG = 3.000 l/h
Sendo este segmento muito curto, o diâmetro do by-pass
pode ser determinado com perdas de carga lineares
constantes elevadas, por exemplo: r = 80-100 mm
c.a./m. Com base nestes valores e no caudal acima
obtido, resulta:
Ø =1” (diâmetro by-pass chão radiante)
Circuito da caldeira (segmentos AB e FE)
TAB = 75°C (temperatura de ida água caldeira)
TFE = 60°C (temperatura mínima de retorno à caldeira)
ΔT = 75 – 60 = 15°C (salto térmico circuito caldeira)
Conhecida a quantidade de calor que deve ser fornecida
ao circuito de chão radiante (15.000 kcal/h), pode assim
determinar-se o caudal de projecto dos segmentos de
ligação à caldeira:
GAB-FE = 15.000 / 15 = 1.000 l/h
Sendo estes segmentos muito curtos, podem ser
dimensionados com perdas de carga lineares constantes
elevadas, por exemplo: r = 80-100 mm c.a./m. Com base
nestes valores e no caudal anteriormente determinado
(1.000 l/h), resulta:
Ø = 3/4” (diâmetro do circuito de caldeira)
Circuito anti-condensação (segmento BF)
Conhecidos os valores:
GGF = 429 l/h (caudal segmento GF)
GFE = 1.000 l/h (caudal segmento FE)
O caudal do circuito de anti-condensação pode ser
calculado fazendo um balanço dos caudais na ramificação F:
GBF = 1.000 – 429 = 571 l/h
O diâmetro deste circuito pode ser determinado com um
critério análogo ao utilizado em cima para segmentos
muito curtos. Assim resulta:
Ø = 1/2” (diâmetro circuito anti-condensação)
7

No final dos anos setenta, a rápida afirmação das
caldeiras murais reabriu o discurso sobre a
regulação do chão radiante, já que os sistemas
utilizados até então ocupavam demasiado espaço.
Foram encontradas soluções adequadas, apenas
colocando em discussão a necessidade, ou não,
de utilizar regulações climáticas e circuitos
anti-condensação, isto é, elementos considerados
essenciais, até então, para a correcta regulação do
chão radiante. E uma revisão semelhante merece
algumas considerações:
Necessidade ou não das regulações climáticas
O medo de sobreaquecer os locais (entre as
causas principais de mau-estar e contestações dos
anos cinquenta) tinha induzido os projectistas a
confiar apenas nas regulações climáticas;
regulações que enviam água ao chão radiante à
menor temperatura possível, e portanto, permitem
minimizar as causas que levam ao sobreaquecimento
dos locais.
Pelo contrário, considerava-se que as regulações
de ponto fixo (que enviam água ao chão radiante
de modo descontínuo e à maior temperatura de
exercício prevista) pudessem fazer acumular
demasiado calor nos pavimentos e, por isso,
sobreaquecer os locais.
Testes experimentais, e também um exame mais
atento à forma como o chão radiante cede calor
evidenciaram, contudo, que também as regulações
de ponto fixo podiam fornecer prestações
seguramente aceitáveis.
Necessidade ou não dos circuitos anti-condensação
Esta necessidade, pelo contrário, terminou já que as
caldeiras murais começaram a ser produzidas
com aços especiais, capazes de resistir à acção
corrosiva dos fumos condensados.
Soluções adoptadas
O facto de não ser necessário recorrer a sistemas com
regulações climáticas e circuitos anti-condensação
levou à criação de soluções francamente mais
compactas e que pudessem ser inseridas nas
paredes.
Esta soluções eram criadas in loco ou montadas
na oficina, já que não existia ainda um mercado
capaz de justificar a sua montagem em série. E eram
essencialmente soluções do tipo apresentado de
seguida:
8
AS PRIMEIRAS REGULAÇÕES
PARA CALDEIRAS MURAIS
A solução [1] era criada com a ajuda de uma
misturadora termostática e permitia servir apenas
uma zona.
As bombas da caldeira e do circuito do chão
radiante eram ambas comandadas pelo termostato
ambiente.
O by-pass com válvula de regulação servia para
não fazer queimar a bomba da caldeira, garantindo
à mesma um caudal mínimo mesmo quando a
misturadora termostática fechava a via do circuito
da caldeira.

A solução [2] era criada com a ajuda de uma
válvula termostática e permitia servir uma única
zona.
As bombas da caldeira e do circuito de chão
radiante eram ambas comandadas pelo termostato
ambiente.
Como no caso precedente, o by-pass com válvula
de regulação servia para não fazer queimar a
bomba da caldeira, garantindo à mesma um
caudal mínimo, mesmo com a válvula termostática
fechada.
A solução [3] era criada com duas válvulas (uma
termostática e uma de zona) que permitiam servir
uma zona de chão radiante e uma zona de
radiadores.
A válvula de zona e a bomba do chão radiante
eram comandadas por termostatos ambiente. O seu
fecho simultâneo levava ao fecho da bomba da
caldeira.
Não era necessário um by-pass com válvula de
regulação, já que a válvula de três vias garantia,
em cada posição, um caudal mínimo suficiente
para não fazer queimar a bomba da caldeira.
9

Na prática, até ao final dos anos oitenta, não
existiam materiais fabricados propositadamente
para as instalações de chão radiante. Assim, para
regular temperaturas e caudais, deviam utilizar-se
materiais concebidos e desenvolvidos para outros
tipos de instalação.
Todavia, a difusão constante das instalações de
chão radiante mudou esta situação. E, mais ou
menos no início dos anos noventa, começaram a
surgir os primeiros materiais específicos para chão
radiante, dando assim vida a um novo sector de
mercado, actualmente bastante rico e diversificado.
Entre os primeiros materiais específicos para chão
radiante devem, sem dúvida, ser considerados os
colectores de distribuição com válvulas
micrométricas externas e grupos de topo para a
saída de ar e a descarga de água.
Os colectores foram depois produzidos com
válvulas de intercepção incorporadas nos
mesmos.
10
NOVOS PRODUTOS PARA A REGULAÇÃO
DO CHÃO RADIANTE
Também foram propostos termómetros e
reguladores de caudal para circuito de chão
radiante.
O desenho abaixo indicado diz respeito a um
exemplo com termómetros, quer nas ligações dos
colectores, quer no retorno dos vários circuitos de
derivação.
Para além disso, foram disponibilizados colectores
com comandos electrotérmicos que, comandados
por termostatos ambiente, permitem regular de
modo autónomo a temperatura de cada local.
O desenho abaixo apresentado diz respeito a um
exemplo com colectores dotados de válvulas de
regulação micrométricas internas, comandos
electrotérmicos, medidores de caudal e by-pass
de topo de regulação fixa com purgador de ar.
O by-pass tem a função de garantir um caudal
mínimo, mesmo com os comandos electrotérmicos
fechados; este caudal pode servir para proteger as
bombas e fazer funcionar correctamente as sondas
de regulação.

Diversas (ver desenhos abaixo indicados) foram
também as propostas relativas a grupos de
regulação pré-montados.
Nas páginas que se seguem, examinaremos estas
propostas (ou melhor, as ainda actuais),
subdividindo-as com base no tipo de regulação
que são capazes de oferecer, ou seja:
❑ de ponto fixo com reguladores termostáticos;
❑ de ponto fixo compensado com reguladores
electrónicos;
❑ de tipo climático.
Para além disso, iremos propor tipos de instalação
que permitem uma utilização adequada das várias
soluções consideradas.
11

São grupos com reguladores termostáticos que
accionam válvulas de duas ou de três vias.
Servem para manter constante (segundo o valor
pedido) a temperatura da água enviada ao chão
radiante.
Grupos de interior com válvula termostática
Estes grupos (ver esquema abaixo apresentado)
funcionam de modo essencialmente semelhante
aos de injecção utilizados com as primeiras
caldeiras murais.
12
GRUPOS DE PONTO FIXO COM
REGULADORES TERMOSTÁTICOS
O fluido proveniente do circuito da caldeira é
injectado no circuito de chão radiante através da
acção reguladora de uma válvula termostática de
2 vias com sonda de imersão.
A temperatura dos locais é regulada com um
termostato ambiente que comanda a bomba do
chão radiante. Um termostato de segurança
bloqueia a bomba, se for ultrapassada a temperatura
máxima de exercício.
A válvula de regulação serve, se necessário, para
equilibrar os circuitos com o objectivo de garantir a
injecção do fluido a alta temperatura no circuito de
chão radiante.
Encontram-se disponíveis kits que permitem servir
com o mesmo grupo não só o chão radiante, como
também os terminais a alta temperatura.

Grupos de interior com misturadora termostática
São grupos regulados com a ajuda de uma
misturadora termostática. O seu funcionamento
é facilmente deduzível a partir do esquema abaixo
indicado. Se existir uma bomba a montante destes
grupos (ver solução n. 4 apresentada em seguida),
deve utilizar-se uma válvula de bloqueio de 2
vias para proceder ao fecho, quando o termostato de
segurança fechar a bomba do chão radiante. Sem
essa válvula e com a misturadora desregulada, pode
de facto, ser enviada água demasiado quente ao
chão radiante, mesmo se a respectiva bomba
estiver fechada. Esta medida de segurança não é
necessária, se a montante do grupo não existirem
impulsos de bombas, por exemplo, se o grupo
derivar directamente de um SEPCOLL.
Grupos para SEPCOLL com misturadora termostática
Trata-se de grupos (para montar em caixa ou não)
dotatos de misturadoras termostáticas
propositadamente criados para optimizar a
regulação do chão radiante e para permitir a
montagem directa (dos grupos) nos SEPCOLL.
Graças às características específicas das suas
misturadoras, estes grupos podem oferecer
elevadas prestações e uma fácil colocação em
funcionamento. Além disso, o seu modo de
funcionar é facilmente compreendido, mesmo
sem a ajuda de esquemas explicativos, o que
simplifica consideravelmente as intervenções de
controlo e manutenção.
13

14
Solução 1
O chão radiante e os radiadores (de baixa temperatura)
derivam de um grupo de regulação de ponto fixo com
válvula termostática.
O termostato ambiente activa ou desactiva as bombas
quer do chão radiante, quer da caldeira.
O by-pass diferencial no interior da caldeira serve
para proteger a bomba da própria caldeira, quando o
caudal através da válvula termostática (do grupo de
regulação) for nulo ou muito reduzido.
Solução 2
O chão radiante e os radiadores derivam de um grupo
de regulação de ponto fixo com Kit de derivação de
alta temperatura.
O termostato ambiente activa ou desactiva apenas a
bomba do chão radiante.
O by-pass diferencial do Kit de derivação (ver respectivo
esquema funcional) serve para proteger a bomba da
caldeira, quando os caudais através das válvulas
termostáticas (do grupo de regulação e dos radiadores)
forem nulos ou muito reduzidos.

Solução 3
O circuito de chão radiante deriva de um grupo de
regulação de ponto fixo com válvula termostática,
enquanto os radiadores derivam directamente do circuito
da caldeira. O chão radiante e os radiadores são regulados
com comandos electrotérmicos comandados por
termostatos ambiente.
A bomba do chão radiante é desactivada pela saída da barra
de comandos relé, quando todos os comandos electrotérmicos
estiverem fechados. A bomba da caldeira é desactivada pelo
mesmo sinal e pelo sinal do micro-interruptor auxiliar dos
comandos electrotérmicos do radiador.
O by-pass diferencial colocado no colector dos
radiadores serve para proteger a bomba da caldeira
quando os caudais forem nulos ou muito reduzidos.
Solução 4
O chão radiante deriva de um grupo de regulação de
ponto fixo com válvula termostática, enquanto os
radiadores derivam directamente do circuito da caldeira.
A válvula de bloqueio de 2 vias serve para anular
(quando se supera a temperatura de segurança) a força
que a bomba do circuito da caldeira exerce a montante
do grupo.
O termostato ambiente activa ou desactiva apenas a
bomba do chão radiante.
O by-pass diferencial no interior da caldeira serve para
proteger a bomba da própria caldeira quando os caudais
forem nulos ou muito reduzidos.
15

Solução 5
❑ um circuito para radiadores e ventiloconvectores
com bomba de velocidade variável comandada por
um relógio programador.
De um colector-separador (SEPCOLL) montado em A emissão térmica dos radiadores é regulada por
caixa derivam:
válvulas termostáticas e a dos ventiloconvectores por
❑ um circuito para chão radiante com grupo termostatos (ambiente e de mínima) que actuam
termostático de regulação que serve 2 zonas (por quer nos comados electrotérmicos quer nos
ex. a zona dia e a zona noite) activadas ou ventiladores.
desactivadas por válvulas de 3 vias comandadas A bomba da caldeira pode ser desactivada, quando
por cronotermostatos ambiente.
ambas as bombas dos circuitos derivados do SEPCOLL
A bomba do grupo de regulação pode ser desactivada, estiverem desactivadas.
quando ambas as válvulas de zona estiverem a fechar.
16

Solução 6
De um colector-separador (SEPCOLL) derivam:
❑ dois circuitos para chão radiante com grupos
termostáticos de regulação que servem 2 zonas
(por ex. a zona dia e a zona noite). As bombas dos
grupos são activadas ou desactivadas por
termostatos ambiente.
❑ um circuito para radiadores com bomba de velocidade
variável comandada por um relógio programador e
radiadores regulados com válvulas termostáticas.
❑ um circuito para radiadores e ventiloconvectores
com bomba comandada por um relógio programador.
A emissão térmica dos radiadores é regulada por
válvulas termostáticas e a dos ventiloconvectores por
termostatos (ambiente e de mínima) que actuam nos
ventiladores.
A bomba da caldeira pode ser desactivada, quando
todas as bombas dos circuitos derivados do SEPCOLL
estiverem desactivadas.17

18
GRUPOS DE PONTO FIXO COMPENSADO Estão disponíveis kit (ver esquema abaixo indicado)
COM REGULADORES ELECTRÓNICOS que permitem servir com o mesmo grupo quer o
chão radiante, quer os terminais de alta temperatura.
grupos com reguladores electrónicos que A regulação da água enviada ao chão radiante
accionam válvulas motorizadas de três vias. pode ocorrer segundo duas opções:
Servem para manter a ponto fixo simples ou
compensado (veremos melhor em seguida o ❑ a ponto fixo simples.
significado deste termo) a temperatura da água A água é enviada ao chão radiante com temperatura
enviada ao chão radiante.
constante.
A regulação ocorre por mistura de acordo com o ❑ a ponto fixo compensado.
esquema abaixo indicado. Um termostato de A água é enviada ao chão radiante com temperatura
segurança fecha a válvula misturadora e bloqueia que depende de duas grandezas: a temperatura
a bomba do chão radiante, quando for superada a de ida estabelecida no selector e o salto térmico
temperatura máxima de exercício.
(ΔT) efectivo entre ida e retorno.
São

Na prática, se a ΔT for pequena (por exemplo
quando existem fontes internas ou externas de
calor), envia-se ao pavimento radiante água a
uma temperatura mais baixa da estabelecida no
selector. Se, pelo contrário, a ΔT for muito
elevada (por exemplo na fase de arranque da
instalação) envia-se ao chão radiante água a uma
temperatura mais alta.
O objectivo é o de adequar melhor o calor
emitido aos pedidos efectivos.
Graficamente, o campo de trabalho na fase de
compensação pode ser assim representado:
A faixa do campo de trabalho em baixo é a que
corresponde a ΔT pequenas, a de cima a ΔT
elevadas.
O quadro de comando e de controlo é
constituído essencialmente por:
■ um display que indica:
- temperatura de ida estabelecida,
- temperatura de ida medida,
- temperatura de ida calculada,
- estado de funcionamento da válvula e servomotor;
■ um selector da temperatura de ida;
■ um selector on/off sonda de retorno;
■ um selector aquecimento/arrefecimento;
■ led de sinalização:
- estado de funcionamento da válvula misturadora,
- estado de funcionamento da bomba,
- transposição dos limites de segurança.
Estes grupos podem ser utilizados não só para
aquecer, mas também para arrefecer. Para isso,
devem ser devidamente integrados com sondas
para o registo da humidade capaz de bloquear
o arrefecimento, quando existe o perigo de se
formarem condensações superficiais.
No entanto, deve ser considerado (ver respectivo
quadro) que o arrefecimento com chão radiante
requer tratamentos adequados para desumidificar
o ar.
ARREFECIMENTO E
DESUMIDIFICAÇÃO DO AR
O arrefecimento com chão radiante tem dois
limites precisos: o baixo rendimento frigorífico
e a incapacidade (ao contrário dos ventiloconvectores
e dos sistemas Split) de desumidificar o ar
ambiente. E arrefecer o ar sem o desumidificar,
pode fazer aumentar demasiado a sua humidade
relativa (H.R.).
Consideremos, por exemplo, o caso de um local
com ar a:
t = 32°C
H.R.= 60%
se arrefecemos esse ar, sem o desumidificar, até a:
t = 26°C
a sua nova humidade relativa (que pode ser
determinada com a ajuda de um diagrama
psicrométrico) resulta:
H.R.= 90%
valor de todo inaceitável, já que, para poder obter
condições de bem-estar térmico válidas, a H.R.
não deve superar os 65-70%.
Para desumidificar escolas, museus ou outros
edifícios de grandes dimensões, podem utilizar-se
equipamentos tradicionais de tratamento de ar
com baterias de arrefecimento e pós-aquecimento.
Para casas e contruções residenciais podem
utilizar-se quer ventiloconvectores quer
desumidificadores.
Os ventiloconvectores (para poderem desumidificar
o ar) devem ser servidos com água a temperatura
muito baixa (por ex. ida/retorno 7°/12°C). Têm
a vantagem de poderem integrar o rendimento
frigorífico do chão radiante. Pelo contrário,
não são capazes de se limitarem apenas à
desumidificação.
Os desumidificadores (na versão adequada)
podem ser alimentados directamente com a água
do chão radiante. Têm a vantagem de poderem
limitar a sua acção apenas à desumidificação
do ar. Pelo contrário, não são capazes de integrar
o rendimento frigorífico do chão radiante.
19

20
Solução 7
O chão radiante e os radiadores (de baixa temperatura)
derivam de um grupo com regulador electrónico.
O termostato ambiente activa ou desactiva as bombas
de ambos os circuitos (caldeira e chão radiante).
O by-pass diferencial interior à caldeira serve para
proteger a bomba da própria caldeira, quando o caudal
através da misturadora for nulo ou muito reduzido.
Solução 8
O chão radiante e os radiadores derivam de um grupo
com regulador electrónico e Kit de derivação de alta
temperatura.
O termostato ambiente activa ou desactiva apenas a
bomba do chão radiante.
O by-pass diferencial do Kit de derivação serve para
proteger a bomba da caldeira, quando os caudais (através
da misturadora e das válvulas termostáticas) forem nulos
ou muito reduzidos.

Solução 9
❑ um circuito que através de um permutador de
calor, faz chegar ao circuito de aquecimento da
rampa o calor necessário para derreter neve e
De um colector-separador (SEPCOLL) derivam:
gelo. A solução adoptada permite limitar o uso do
❑ um circuito para chão radiante que alimenta 2 anti-congelante apenas ao circuito de aquecimento
zonas com grupos de regulação do tipo electrónico. da rampa.
As bombas de ambas as zonas são activadas ou A bomba da caldeira pode ser desligada, quando
desactivadas pelos cronotermostatos.
todas as bombas dos circuitos derivados do SEPCOLL
❑ um circuito para radiadores (regulados por válvulas estiverem desactivadas.
termostáticas) com bomba de velocidade variável
comandada por um relógio programador.
21

Solução 10
❑ um circuito para ventiloconvectores com o objectivo
de desumidificar e integrar o arrefecimento das
zonas servidas pelo chão radiante.
De um colector-separador (SEPCOLL), alimentado por uma Os ventiloconvectores são regulados por termostatos
caldeira por um sistema refrigerador (Chiller), derivam: ambiente (com comutação V/I) e de mínima que actuam
❑ um circuito para chão radiante que alimenta 2 nos ventiladores.
zonas com grupos de regulação (adequados também ❑ um circuito para ventiloconvectores com o objectivo
para arrefecer) do tipo electrónico.
de aquecer e arrefecer a cave.
As bombas de ambas as zonas são activadas ou Os ventiloconvectores são regulados por termostatos
desactivadas por cronotermostatos com comutação ambiente (com comutação V/I) e de mínima que actuam
INVERNO/VERÃO (I/V).
nos ventiladores.
❑ um circuito para radiadores (regulados por válvulas
termostáticas) com bomba de velocidade variável
comandada por um relógio programador.
22

Solução 11
De um SEPCOLL exterior, alimentado por uma caldeira
e por um grupo refrigerador (Chiller), derivam:
❑ um circuito para chão radiante que alimenta 2
zonas com grupos de regulação (adequados
também para arrefecer) de tipo electrónico.
Dos colectores para chão radiante derivam também
os circuitos que alimentam os desumidificadores.
As bombas de ambas as zonas são activadas ou
desactivadas por termostatos ambiente com
comutação V/I.
❑ um circuito para radiadores (regulados por válvulas
termostáticas) com bomba de velocidade variável
comandada por um relógio programador.
❑ um circuito para ventiloconvectores com o objectivo
de aquecer e arrefecer a cave.
Os ventiloconvectores são regulados por termostatos
(com comutação V/I) e de mínima que actuam nos
ventiladores.
23

São grupos aptos a regular a temperatura da água
enviada ao chão radiante relativamente à temperatura
externa e são constituídos por um único bloco
que serve também de suporte ao regulador, aos
equipamentos de controlo e de segurança e à
bomba.
Grupos para instalação externa
Têm o corpo em ferro fundido e são,
essencialmente, compostos por: uma válvula
misturadora, servomotor, regulador, sondas de
temperatura, termómetros, by-pass diferencial e
casquilhos de ligação ao circuito primário e ao
circuito de chão radiante.
O regulador, normalmente instalado no corpo do
grupo, também pode ser posicionado à distância.
A regulação ocorre por mistura segundo o
esquema apresentado ao lado.
Um programa específico pode ser activado
para secar a argamassa do chão.
24
GRUPOS MONOBLOCO
COM REGULAÇÃO CLIMÁTICA
Existem modelos destes grupos que podem ser
utilizados para arrefecimento.

Grupos para instalação em caixa
Têm o corpo em latão e são, essencialmente,
compostos por: uma válvula misturadora,
servomotor, regulador, sondas de temperatura,
termómetros, by-pass automático e casquilhos de
ligação ao circuito primário e ao circuito de chão
radiante.
Estão disponíveis quer num modelo simples, quer
pré-montados com colectores de distribuição
no chão radiante.
O regulador pode ser instalado no interior ou no
exterior da caixa. A instalação externa simplifica
consideravelmente as operações de regulação
e controlo, nos casos em que as caixas estão
colocadas em locais difíceis de inspeccionar ou
estão tapadas por móveis.
A regulação ocorre por mistura segundo o
esquema apresentado ao lado.
Um programa específico pode ser activado
para secar a argamassa do chão.
Existem modelos destes grupos que podem ser
utilizados para arrefecimento.
25

Solução 12
❑ um circuito para radiadores e ventiloconvectores
com bomba comandada por um relógio programador.
A emissão térmica dos radiadores é regulada por
De um SEPCOLL exterior derivam:
válvulas termostáticas e a dos ventiloconvectores por
❑ dois circuitos para chão radiante com grupos termostatos (ambiente e de mínima) que actuam nos
climáticos para instalação externa; em cada ventiladores.
zona a temperatura é controlada por A bomba da caldeira pode ser desactivada, quando
termostatos/cronotermostatos via rádio.
todas as bombas dos circuitos derivados do SEPCOLL
❑ um circuito para radiadores (regulados por válvulas estiverem desactivadas.
termostáticas) com bomba de velocidade variável
comandada por um relógio programador.
26

❑ um circuito para radiadores e ventiloconvectores
com bomba comandada por um relógio programador.
A emissão térmica dos radiadores é regulada por
válvulas termostáticas e a dos ventiloconvectores por
termostatos (ambiente e de mínima) que actuam nos
ventiladores.
Uma válvula de três vias comandada por um termostato
de mínima serve para evitar o envio de água
refrigerada aos radiadores.
27
Solução 13
De um SEPCOLL exterior, alimentado por uma caldeira
e por um grupo refrigerador (Chiller), derivam:
❑ dois circuitos para chão radiante com grupos
climáticos para instalação externa.
❑ um circuito para ventiloconvectores com o objectivo de
desumidificar e integrar o arrefecimento das zonas
servidas pelo chão radiante. Os ventiloconvectores
são regulados por termostatos ambiente (com
comutação V/I).

Apenas há 20 anos atrás, quem projectava e
construía instalações de chão radiante podia
encontrar muitas dificuldades para criar sistemas
de regulação válidos, seguros, pouco espaçosos e
não demasiado custosos.
Actualmente este problema já não existe, dado
que o mercado já oferece um grande número de
soluções válidas e facilmente adaptáveis a
qualquer tipo de instalação.
Em último caso, pode ser a própria abundância
de oferta a criar alguns problemas. Existe o risco,
de facto, que as numerosas soluções propostas,
com as respectivas variantes e integrações,
causem uma certa confusão.
Contudo, não é difícil saber orientar-se entre todas
estas soluções. Basta fazer referência (sem se
perder demasiado nos pormenores) às suas
principais características e prestações, que
podem ser assim resumidas:
Regulações termostáticas
Permitem regular a ponto fixo (utilizados só para
o aquecimento) a temperatura do fluido enviado
ao chão radiante.
Pode recorrer-se a estas quando se necessita de
soluções económicas, simples e seguras. De
facto, (1) são as regulações que custam menos, (2)
que se colocam em funcionamento e se regulam
facilmente, (3) que são muito fiáveis, e (4) os seus
reguladores não requerem ligações eléctricas.
28
OBSERVAÇÕES
GERAIS
Regulações electrónicas com compensação
Permitem regular a ponto fixo simples e
compensado (ver págs. 18 e 19) a temperatura do
fluido enviado ao chão radiante. Também podem
ser utilizados para o arrefecimento.
Como custos e como prestações, encontram-se
numa posição intermédia entre as regulações
de tipo termostático e as de tipo climático.
Regulações climáticas
Permitem regular a temperatura do fluido enviado
ao chão radiante em função da temperatura
externa. Também podem ser utilizados para o
arrefecimento.
São as regulações que oferecem o melhor
conforto ambiente, já que se adaptam
constantemente às condições externas.
Todavia, o seu custo pode desaconselhar a sua
utilização, sobretudo em instalações de pequenas
dimensões.

Caudais das caldeiras/chão radiante
Como já foi referido anteriormente, para uma
regulação correcta dos terminais (e, por isso, do
chão radiante), é necessário garantir aos
mesmos não só a temperatura correcta (do
fluido), mas também o caudal correcto.
Geralmente, não é difícil garantir estas grandezas.
Todavia, no que diz respeito aos caudais, deve
considerar-se com muita atenção o caso das
instalações de chão radiante servidas por
caldeiras autónomas (murais ou de chão). Estas
caldeiras são criadas (salvo raríssimas excepções)
para fornecer os caudais médios pedidos pelas
instalações de radiadores, isto é, caudais
bastante diferentes dos médios pedidos pelo
chão radiante.
A este respeito, deve ser considerado que os
radiadores também funcionam correctamente com
saltos térmicos de 15-20°C, enquanto que o chão
radiante (para não fornecer temperaturas demasiado
diferentes no pavimento) requer saltos térmicos mais
pequenos: máximo 7-8°C. Daí resulta que, para
emitir a mesma quantidade de calor, o chão
radiante necessita de caudais muito mais
elevados dos que são necessários para os
radiadores. E, é justamente este o motivo pelo qual os
caudais das caldeiras autónomas normais
(sobretudo em apartamentos de grandes e médias
dimensões ou moradias individuais) podem ser
demasiado baixos para o chão radiante.
Portanto, é necessário verificar sempre atentamente
as características da caldeira escolhida e se esta
é, ou não, capaz de fornecer o caudal pedido
pelo chão radiante. Se a resposta for negativa, deve
recorrer-se à ajuda de separadores ou de
SEPCOLL que permitem tornar completamente
independente o caudal do circuito da caldeira do
caudal do circuito de chão radiante.
NOTAS CONCLUSIVAS
Não é possível definir critérios de ordem geral
capazes de guiar com clareza e certeza na
escolha da regulação mais adequada a um
determinado tipo de instalação de chão radiante.
É uma escolha, de facto, que depende de diversos
factores de importância fundamental, tais como:
1. as características técnicas, as prestações e os
custos das várias soluções disponíveis e possíveis;
2. a experiência directa e a sensibilidade quer
do projectista quer do instalador;
3. não só os pedidos e as expectativas do dono
da obra, mas também a sua suposta capacidade
de saber, ou não, gerir determinadas soluções.
Factores estes que, evidentemente, não podem
ser contidos em regras precisas e, geralmente,
válidas, sobretudo no que diz respeito aos seus
aspectos muito específicos e subjectivos.
Contudo, é aconselhável privilegiar (como
tentámos fazer nos esquemas propostos) soluções
simples, fiáveis, fáceis de regular e de ter sob
controlo. Nunca deve ser esquecido, de facto, que
até a regulação mais refinada pode dar péssimos
resultados com utilizadores que não a sabem utilizar.
29

Grupos de regulação térmica
de ponto fixo de caixa
série 162
REGULAÇÃO TERMOSTÁTICA DE PONTO FIXO POR INJECÇÃO
Para completar os códigos em função do n° de derivações
Chão radiante
C= 3 deriv.
D= 4 deriv.
E=5 deriv.
F = 6 deriv.
G= 7 deriv.
H= 8 deriv.
I = 9 deriv.
L = 10 deriv.
M = 11 deriv.
N = 12 deriv.
O = 13 deriv.
Alta temp.
002 = 2 deriv.
003 = 3 deriv.
Série 162 Código: 1626.. 1626.. 002 1626.. 003
Catálogo: 01093 01094
1 Válvula termostática ✔ ✔ ✔
2 Válvula de regulação ✔ ✔ ✔
3 Válvula de by-pass diferencial ✔ ✔ ✔
4 Bomba de circulação de três velocidades UPS 25-60 1626.3 1626.3 002 1626.3 003
UPS 25-80 1626.4 1626.4 002 1626.4 003
5 Válvula de esfera com retenção incorporada ✔ ✔ ✔
6 Termostato de segurança ✔ ✔ ✔
7 Termómetros de ida e de retorno ✔ ✔ ✔
8 Purgador de ar manual ✔ ✔ ✔
9 Predisposição para ligação das tomadas de pressão ✔ ✔ ✔
10 Manómetro ✔ ✔ ✔
11 Colector de distribuição alta temperatura ✔ ✔
12 By-pass diferencial ✔ ✔
30

Grupos de regulação termostática
de ponto fixo para SEPCOLL
série 163
REGULAÇÃO TERMOSTÁTICA DE PONTO FIXO
Série 163 Código: 163600 163610
Catálogo: 01121 01121
Versão com a ida do lado direito ✔
Versão com a ida do lado esquerdo ✔
1 Válvula termostática de três vias com sensor de temperatura incorporado ✔ ✔
2 Válvula de by-pass diferencial ✔ ✔
3 Termostato de segurança ✔ ✔
4 Bomba de circulação de três velocidades UPS 25-60 ✔ ✔
5 Termómetro de ida ✔ ✔
6 Termómetro de retorno ✔ ✔
7 Válvulas de intercepção do grupo ✔ ✔
8 Caixa para cabos eléctricos ✔ ✔
31

Grupos de regulação térmica
modulante de caixa
série 161
REGULAÇÃO DE PONTO FIXO COMPENSADO COM AUXÍLIO DE SONDA DE RETORNO
Para completar os códigos em função do n° de derivações
E=5 deriv.
F = 6 deriv.
G= 7 deriv.
H= 8 deriv.
I = 9 deriv.
L = 10 deriv.
M = 11 deriv.
N = 12 deriv.
O = 13 deriv.
Série 161 Código: 1615.0
1615.1 1615.2 1615.1 003 1615.2 003
Catálogo: 01095 01097 01098 01099 01096
1 Regulador para aquecimento e arrefecimento ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔
2 Válvulas de três vias ✔ ✔ ✔ ✔ ✔
3 Servomotor de três pontos ✔ ✔ ✔ ✔ ✔
4 Bomba de circulação de três velocidades UPS 25-60 ✔ ✔ ✔ ✔ ✔
5 Sonda temperatura de ida ✔ ✔ ✔ ✔
6 Sonda temperatura de retorno ✔ ✔ ✔ ✔
7 Válvula de descarga orientável ✔ ✔ ✔ ✔ ✔
8 Termostato de segurança ✔ ✔ ✔ ✔ ✔
9 Termómetros de ida e retorno ✔ ✔ ✔ ✔ ✔
10 Manómetro ✔ ✔ ✔ ✔ ✔
11 Válvulas de intercepção circuito primário ✔ ✔ ✔ ✔ ✔
12 Colector de distribuição alta temperatura ✔ ✔
13 Válvula de by-pass diferencial ✔ ✔
14 Sonda de controlo do limite humidade relativa ✔ ✔
15 Componentes controlo limite humidade relativa ✔ ✔
32

Grupos de regulação térmica
climática para central
série 152-153
REGULAÇÃO CLIMÁTICA COM AUXÍLIO DE SONDA EXTERNA E SONDA DE RETORNO
Série 152-153 Código: 152600/1 153600/1 152650/1
Catálogo: 01082 01088
1 Regulador climático digital para aquecimento e arrefecimento ✔ ✔ ✔ ✔
2 Relógio programador com cablagem ✔ ✔
3 Válvula misturadora de quatro vias ✔ ✔ ✔
4 Bomba de circulação de três velocidades UPS 25-60 152600 153600 152650
UPS 25-80 152601 153601 152651
5 Válvula diferencial de by-pass com escala graduada ✔ ✔ ✔
6 Sonda temperatura de ida ✔ ✔ ✔
7 Sonda temperatura de retorno ✔ ✔ ✔
8 Sonda temperatura externa ✔ ✔ ✔
9 Termómetros ✔ ✔ ✔
10 Conexão por teletransmissão ✔ ✔ ✔
11 Sonda de controlo do limite humidade relativa ✔
12 Termostato sonda ambiente com relógio digital e selector ✔
13 Termostato sonda ambiente opção opção
33

Colectores em material plástico
específicos para chão radiante
série 671
NOVO
DISTRIBUIÇÃO E CONTROLO DO FLUIDO COM COMPONENTES ESPECÍFICOS
Série 671
1 Colector de ida com caudalimetros e válvulas de regulação de caudal incorporadas
Catálogo: 01126
2 Colector de retorno com válvulas de intercepção incorporadas predispostas para comando electrotérmico
3 Grupos de topo com purgador de ar automático com tampa higroscópica, válvula de descarga, torneira de enchimento/descarga
4 Par de válvulas de intercepção de esfera
5 Termómetros digitais de cristais líquidos nos colectores de ida e retorno
6 Etiquetas adesivas com indicações dos locais
7 Par de suportes de fixação à caixa
8 Caixa de profundidade e altura reguláveis
9 Adaptador de aperto com clip de fixação código 675850
10 Acessório para corte tubagem código 675002
Acessórios
11 Adaptador de diâmetro auto-adaptável para tubo plástico simples e multi-camada série 680
12 Comando electrotérmico série 656
13 Termómetro de encaixe rápido para circuito de chão radiante código 675900
34

Sistema de controlo da temperatura via
rádio para instalações de chão radiante
série 740
NOVO
Permite efectuar a termoregulação de modo preciso local a local, onde cada circuito é controlado por uma válvula de
comando electrotérmico (série 656).
A barra de comando permite a presença de tensão eléctrica inteiramente concentrada no interior da caixa metálica.
Exemplo de ligações
Receptor via rádio de 8 canais (cód. 740202)
O receptor de 8 canais recebe via rádio as informações
operativas ON/OFF, provenientes dos termostatos e
cronotermostatos de zona/sub-zona e transfere, através
do Bus de 2 vias, a operacionalidade às relés de saída
correspondentes colocadas no interior da barra de
comando, activando/desactivando os comandos
electrotérmicos adequados.
A barra de comando oferece três variantes:
código 740204 - 4 relés
código 740206 - 6 relés
código 740208 - 8 relés
Sob o controlo de apenas uma relé podem associar-se um
ou mais comandos electrotérmicos (isto é particularmente
adaptado para o controlo de um ambiente servido por 2-3
circuitos, onde esteja presente apenas um termostato ou
cronotermostato).
O número de comandos electrotérmicos que se pode
associar é determinado pela saturação da intensidade
de corrente 5 (2) A dos contactos da relé individual. No
caso da adopção de comandos electrotérmicos (série 656),
dispositivos de elevada absorção especialmente na fase
de arranque, o número máximo de comandos que se
pode associar à mesma relé (canal) é:
cód. 656102 230 V - máx. 4
cód. 656104 24 V - máx. 2
- Cronotermostato definido como “master” dos termostatos T2 - T3 - T4 - T5.
- Cronotermostato associado ao canal 1; T2 ao canal 2; T3 ao canal 3; T4 ao canal 4; T5 ao canal 5.
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A SEGURANÇA DO CALOR EXACTO
Grupo de regulação termostática para chão radiante série 163
• Grupo pré-montado com componentes de regulação da temperatura e
controlo de distribuição do fluido
• Especial para utilização em instalações de chão radiante
• Pode ser ligado directamente ao separador/colector de distribuição SEPCOLL
• Com válvula misturadora termostática com sensor integrado
CALEFFI SOLUTIONS MADE IN ITALY
www.caleffi.pt